Новости в Твиттере
Электропоезд ЭМ2И ("концептуальный")
По заказу Московской ж.д. и при активной личной поддержке Министра путей сообщения Г.М. Фадеева финансово-производственное объединение "Новые транспортные технологии" разработало и изготовило электропоезд постоянного тока ЭМ2И. Этот электропоезд принято называть "концептуальным", предполагалось, что концепция создания этого электропоезда станет основой для дальнейших улучшений и разработок в вагоностроении. Была проведена шумная рекламная кампания, в которой было обещано 1 августа 2002 г. запустить в эксплуатацию электропоезд "четвертого поколения". Электропоезд являлся частью проекта создания транспортной системы Москва-Аэропорт Домодедово для обеспечения ускоренной доставки пассажиров, к которой впервые в международной практике прилипло чисто грузовое слово "интермодальная".
В июле 2002 г. опытный шестивагонный электропоезд прибыл для испытаний на экспериментальное кольцо в Щербинку. На самом деле ЭМ2И-001 представляет собой модернизированный электропоезд ЭР2 первого поколения, которому при капитальном ремонте на Перовском заводе был продлен срок службы. На электропоезде установлено новое оборудование. Прежде всего это новая кабина и пульт управления, тяговый и вспомогательные преобразователи, сцепные устройства, токоприемники и оборудование салонов.
Скоропостижно проведенные испытания показали несоответствие заявленным характеристикам по большому числу показателей. Несмотря на отрицательное заключение приемочной комиссии, электропоезд в нарушение установленного порядка все-таки был запущен в эксплуатацию. Собственно первые 2 года электропоезд ЭМ2И-001 практически не работал на линии, а в основном ремонтировался и дорабатывался. Всю работу "Аэроэкспресса" приняли на себя три электропоезда ЭД4МК, специально изготовленные Демиховским заводом для страховки "лучшего в мире" электропоезда (как гласила в то время реклама).
К причинам неудачи можно в первую очередь отнести слишком короткие сроки, отпущенные заказчиком на разработку электропоезда. Это привело к тому, что разработчики пренебрегли рядом необходимых этапов при опытно-конструкторских работах: не были проведены все необходимые расчеты и предварительные испытания, сделаны серьезные конструкторские ошибки, многие из которых можно было бы отнести к детским. Они могли были быть сняты еще на этапе согласования технической документации, однако сборка электропоезда велась чаще всего по месту и в спешке без необходимой документации.
Как пример детских ошибок - разработчики не предусмотрели режим ослабления поля тяговых двигателей. Просто забыли? Или вообще не знали, что он необходим? Могли ведь прочитать учебник для первого курса института. Пока ошибка не была устранена, электропоезд разгонялся только до 85 км/ч, тогда как реклама (в основном в "Гудке") обещала максимальную скорость на линии Москва - Аэропорт 160 и чуть ли не 200 км/ч.
Это один из показательных примеров, как нельзя делать электропоезда.
После повторных испытаний в декабре 2002 г. электропоезд так и не был принят приемочной комиссией. По прежнему требуется доработка ряда систем, в т.ч. по показателям безопасности движения (радиопомехи).
Электропоезд ЭМ2И-001 между тем был вновь запущен в эксплуатацию. Радиопомехи сильно мешали работе не только железнодорожных радиостанций, но и всем спецслужбам, работающим между Москвой и Домодедово (милиция, скорая помощь, ...). Московская железная дорога была завалена их претензиями. По статистическим данным в 2003 году пробег электропоезда ЭМ2И-001 был в три-четыре раза меньше, чем у ЭД4МК.
Дальнейшие исследования, а также доработка узлов и систем производились на электропоезде ЭМ2И-002. Была проведена серия испытаний уже с привлечением настоящих профессионалов прежде всего из ВНИИЖТ, что позволило опытным путем решить практически все основные проблемы. На очередные приемочные испытания в 2003 году был представлен доработанный электропоезд ЭМ2И-003. После нескольких этапов испытаний электропоезд наконец в 2004 году был принят приемочной комиссией, хотя и с некоторыми замечаниями, электропоезд получил сертификат.
Фото: Олег Назаров, 2002 г.
Электропоезд позиционировался в рекламной кампании как электропоезд нового поколения. Действительно в его конструкции применено множество новых для российских железных дорог технических решений. Но в связи с отсутствием у ЗАО "Спецремонт" и на Московском локомотиворемонтном заводе технологического оборудования для изготовления кузовов, конструктивно электропоезд ЭМ2И основан на раме кузова ЭР2, а изготовление электропоездов производилось в рамках капитального ремонта электропоездов ЭР2, со сроком эксплуатации более 25 лет.
АО "Спецремонт" была разработана концепция поэтапной модернизации подвижного состава, предусматривающая последовательное внедрение новых систем оборудования, узлов и агрегатов по мере их создания при капитальных ремонтах электропоездов. То есть изначально предполагалось изменять конструкцию электропоездов от номера к номеру, создавая тем самым множество различных по конструкции объектов, объединенных единой серией. Позтому электропоезд ЭМ2 во всех его модификациях назвали "Концептуальным" (или "Концепт").
При этом не были приняты в расчет те сложности, которые позже возникли в связи с необходимостью проведения работ по сертификации и допуску электропоезда к эксплуатации, которые существенно затянули процедуры подтверждения соответствия. От неудачной "концепции" пришлось отказаться, но уже без шумной рекламной кампании.
В базовой конфигурации электропоезд для "Аэроэкспрессов" состоит из 6 вагонов (3 моторных, 1 прицепной, 2 головных, один из которых предназначен для перевозки багажа). Возможны и другие конфикурации поезда.
Кузов электропоезда был сделан гладким в соответствии с современными тенденциями вагоностроения. Технологию создания достаточно гладких кузовов пришлось отлаживать достаточно долго, поэтому технологические недостатки обеспечения гладкой световой линии на первых электропоездах ЭМ2И и ЭМ4 было компенсировано применением толстого слоя специальной штукатурки и дорогой краски, обеспечивающей длительный срок эксплуатации.
Концептуальный поезд оборудован беззазорными сцепными устройствами БСУ-4, обеспечивающими жесткую сцепляемость вагонов между собой, снижение ударных нагрузок на раму вагона и сцепку при движении поезда. БСУ-4 является продолжением разработок автоцепок ВНИИЖТ (БСУ-2, БСУ-3), на ней применен контур зацепления в соответствии с разработанным для беззазорных автосцепок стандартом, использован шаровой шарнир с высокими антиизносными свойствами. Специальный переходник (входящий в комплект оборудования электропоезда) обеспечивает сцепляемость вагонов с обычной сцепкой СА-3 при маневровых работах или при перегоне поезда на другое место дислокации.
Фото: Олег Назаров, 2003 г.
Новая переходная площадка обеспечивает безопасный и комфортный проход пассажиров из вагона в вагон при движении поезда. Ограждение переходной площадки баллонного типа сделано с удлиненным вертикальным баллоном. Площадка имеет плоский пол, покрытый рифленым алюминиевым листом. Уменьшена высота ступеньки пола над уровнем пола салона со 190 мм до 40 мм устранен "горб" в средней части переходной площадки.
Применена экипажная часть ЭР2 в варианте для КРП: колесная пара С201 с цельнокатаными колесами и S-образным диском. измененная конструкция редукторного узла. Косозубая тяговая передача выполнена с углом наклона зубьев 11°40' и модулем 10, конструкция узла малой шестерни - модульная, обеспечивающая использование конических опорных подшипников с регулировкой осевых зазоров в заводских условиях. Контактные уплотнения позволили сделать эти подшипники практически необслуживаемыми.
Полость редуктора герметизирована от утечек масла, что позволяет использовать высокоэффективные трансмиссионные сорта масел для смазки зубчатой передачи и повышения ее ресурса и надежности работы. Редуктор снабжен незамерзающим безнабивочным сапуном.
Все внесенные исзменения в конструкцию позволили сделать действительно малообслуживаемый и надежный экипаж, убрав старые болезни ЭР2.
На электропоезде было применено импульсное регулирование напряжения на тяговых двигателях. Специалистами Спецремонта был разработан и изготовлен тяговый преобразователь на IGCT-тиристорах с жидкостным охлаждением. Преобразователь установлен взамен пусковых резисторов электропоезда ЭР2 и обеспечивает регулирование только при разгоне, после чего ослабление поля осуществляется обычными рестатными ступенями, как это предусмотрено на ЭР2 (описанная выше ошибка была устранена в 2003 году). Предполагалась существенная экономия электроэнергии за счет уменьшения потерь электроэнергии в резисторах и введения режима рекуперации (об этом до сих пор - 20.01.2005 г. - написано на страницах интернет-сайта АО "Спецремонт"), однако на самом деле режим рекуперации предусматривался на электропоездах в будущем, не знаю насколько отдаленном. А заявленная экономия электроэнергии также не получилась, в связи с тем, что разгон электропоезд ЭМ2И на участке Москва - Домодедово осуществляет только один раз в начале пути, а не каждые 3 км, как у других электропоездов.
Модульный статический преобразователь напряжения установлен взамен вращающемуся преобразователю, обеспечевает зарядку аккумуляторных батарей 50 В и питание всех потребителей собственных нужд 220 В 50 Гц. Модульная конструкция позволяет подбирать необходимую комплектацию преобразователя для обеспечения потребностей оборудования по мощности. Однако широкого распространения преобразователь не получил, так как на последующих электропоездах АО "Спецремонт" была применена конструкция преобразователей Сименс, доработанная и изготовленная АО "Спецремонт".
Комплексная система бортовой диагностики обеспечивает контроль работоспособности оборудования электпоезда. Данная разработка АО "Спецремонт" также является оригинальной по составу средств сопряжения с датчико-преобразующими устройствами и используемому программно-математическому обеспечению. Система осуществляет прием, преобразование, обработку, хранение и представление информации, поступающей от датчико-преобразующих устройств контроля параметров работы электропоезда:
Концепция работы системы диагностики была окончательно доработана только на электропоезде ЭМ2И-003 с участием специалистов ВНИИЖТ.
Фото: Олег Назаров, 2003 г.
Новым элементом электропоезда является асимметричные токоприемники ТАС-1, изготовленные по разработкам ВНИИЖТ. Это первый отечественный асимметричный токоприемник, удовлетворяющий всем требованиям РЖД. Его характеристики позволяют обеспечить эксплуатацию электропоездов постоянного тока со скоростями выше 160 км/ч.
Изменена конструкция лобовой части головных вагонов, которая в последствии будет устанавливаться на все электропоезда серии ЭМ2.
В качестве средств освещения кабины машиниста и служебного тамбура применены светильники с люминесцентными лампами, однако доказательств их работоспособности при низких температурах так и не было представлено. На электропоездах ЭМ2 с новым модулем кабины машиниста устанавливабтся сигнальные огни, буферные фонари и прожектор, разработанные ВНИИЖТ. Для управления прожектором (реализации переключения режимов "тускло"-"ярко") вместо блока сопротивлений применен электронный блок.
На первых электропоездах конструктора не предусмотрели возможность замены лампы прожектора на ходу поезда, как требуют наши нормативы. Необходимость этого мероприятия долго обсуждалась, предлагались варианты оснащения электропоездов стремянками для оперативной замены лампы с пути, но опытным путем было установлено, что эта процедура потребует остановки поезда более чем на 10 минут, что совешенно недопустимо по условиям движения. На электропоезде ЭМ2И-003 доступ к прожектору со стороны кабины был обеспечен.
Аналогичные проблемы возникали и с обеспечением возможности протирки лобового стекла. В результате поручни были предусмотрены в конструкции.
Лобовое и боковые неподвижные окна имеют систему электрообогрева, обеспечивающую охранение требуемых оптических характеристик стекол в зависимости от погодных условий. Лобовое и боковые стекла вклеены при помощи мастики-герметика, аналогичная технология широко используется в мировой практике. Значительно увеличена площадь остекления, что обеспечило хороший обзор рельсового пути, напольных сигналов, текущей ситуации на пассажирских платформах. Применены современные технологии тонирования стекол, установлены многоскоростные стеклоочистители с подачей омывающей жидкости непосредственно под щетки.
Фото: Олег Назаров, 2003 г.
Конфигурация столешницы пульта, размещение органов управления и средств отображения информации обеспечивает одновременный обзор пути и наблюдение за приборами, а также возможность работы машиниста как стоя, так и сидя в кресле. Кроме основных средств и органов управления поездом в пульте установлены блоки управления радиостанцией, системой КЛУБ-У, мониторы систем диагностики, видеонаблюдения и микрофон аппаратуры оповещения пассажиров. Столешницы выполнены в виде стеклопластиковых формованных панелей. В качестве коммутационной и светосигнальной аппаратуры, а так же аппаратов защиты применены изделия ведущих зарубежных фирм (WAGO, EAO, ABB) аттестованные для применения на железнодорожном транспорте.
Установка поддержания климата в кабине имеет три режима работы: обогрев, осушка и охлаждение. На пульте управления установкой выбирается и устанавливается необходимый режим и показатели желаемой температуры воздуха, система обеспечивает поддержание заданных параметров. Разработана и установлена сложная и разветвленная система воздуховодов, обеспечивающая подачу теплого воздуха в зону расположения экипажа, подачу воздуха на лобовые и боковые окна для предотвращения запотевания стекол, а так же подачу и рециркуляцию воздуха в режиме охлаждения.
Применена новая аппаратура оповещения и связи пассажира с машинистом, имеющая современный дизайн, уменьшенные габариты и более высокое качество звука.
В верхней части лобового стекла установлено специально разработанное информационное табло на базе блинкерных элементов со светодиодной подсветкой, отображающее маршрут движения поезда.
Специально для линии Москва - Домодедово разработан новый интерьер салона вагона. Стены облицованы стеклопластиковыми панелями, своды потолка покрыты алюминиевым листом, окрашенным порошковыми эмалями. Центральная часть потолка представляет собой вентиляционный канал, сквозь перфорации которого в салон подается зимой подогретый, а летом - холодный воздух от вентиляционной установки. Потолок в тамбуре выполнен на едином шасси, включает в себя неподвижные, со встроенными светильниками, и откидные, обеспечивающие доступ к агрегатам, панели. Откидные панели запираются замками "Southco".
Освещение салона осуществляется линейными светильниками с матовым плафоном. Внутри светильников - пожарные извещатели. Система калориферного отопления с датчиками терморегуляции поддерживает в салоне заданную температуру воздуха. Багажные полки повышенной грузоподъемности изготовлены из бронестекла светло-зеленого цвета. Кресла пассажиров эргономичные, обтянуты негорючей антивандальной тканью.
В салоне установлены новые раздвижные двери без порога. Торцевые двери тамбура выполнены в виде стеклопакетов из бронестекла, имеют улучшенную теплоизоляцию и обеспечивают хороший обзор переходных межвагонных площадок.
В 2004 году было открыто движение с Киевского вокзала до аэропорта Внуково (перевозки осуществляются электропоездами ЭМ2), в 2005 году открылось движение на направлении Москва - Шереметьево.
ЗАО "Спецремонт" не скупилось на обещания качества, надежности, долговечности, экономичности. Однако, большое число новых технических решений существенно усложнило процесс наладки электропоезда и сильно затянуло сроки окончательной приемки. Только с 2005 года началось серийное производство электропоездов ЭМ2И. Предполагалось их использование не только в сообщении город-аэропорт, но и на пригородных маршрутах.
К сожалению фактическая надежность и экономичность электропоездов оказалась очень низкой. Пути в парках отстоя моторвагонных депо заполнялись неисправными вагонами ЭМ2, ЭМ2И, т.к. довстаточного количества запасных частей не поставлялось. С 2006 года поставки электропоездов ЭМ2И прекратились. Изготовитель электропоездов ЗАО "Спецремонт" стало разваливаться, специалисты переходили работать на другие предприятия. Фактически к началу 2007 года продолжается изготовление только отдельных запасных частей.
Так лопнул "мыльный пузырь". Осталось только новое в перевозках пассажиров - "Аэроэкспрессы". Создание новых электропоездов для перевозок город-аэропорт продолжилось на ОАО ДМЗ, где в 2006 году был изготовлен электропоезд ЭД4МКМ-АЭРО.